<B>Procédé de</B> fabrication d'une <B>aube de</B> turbine <B>ou de</B> compresseur La présente invention a pour objet un pro cédé de fabrication d'une aube de turbine ou de compresseur comportant une racine ainsi que des passages pour du fluide de refroidis sement à partir d'une ébauche présentant des trous s'étendant longitudinalement et remplis d'une matière de remplissage qui s'écoule avec le métal de l'ébauche et peut être enlevée par la suite.
Il est connu que si l'on fait un ou plu sieurs trous dans un corps métallique et qu'on les remplisse d'une matière appropriée, cette matière s'écoule avec le métal lorsque le corps est travaillé à chaud par extrusion on for geage. Si la matière de remplissage peut être enlevée par tout procédé n'affectant pas le mé tal, le corps travaillé à chaud ou des tronçons découpés de ce corps contiennent encore des trous après l'enlèvement de la matière de rem plissage, mais la dimension et la forme de ces trous dépendent du changement qui a eu lieu dans les dimensions extérieures du corps.
Ce procédé peut être utilisé avec avantage dans la fabrication d'aubes de turbine et de com presseur puisqu'en maintenant la dimension, la forme et la position de ces trous à l'intérieur d'un profil d'aube extérieur, de telle manière qu'ils puissent former des passages pour du fluide de refroidissement tel que de l'air, il est possible de placer les aubes dans un courant de gaz de température plus élevée que cela ne serait autrement possible.
L'on ne rencontre pas de grandes difficul tés si les aubes ont une section transversale uniforme aérodynamique ou similaire avec un ou plusieurs passages s'étendant sur toute la longueur. Le procédé consiste alors, premiè rement, à faire et à remplir une série de trous axiaux dans un lingot. Ensuite, le lingot est élevé à la température d'extrusion et placé ainsi dans le logement d'une presse à extrusion de telle façon que les trous soient orientés cor rectement par rapport à une matrice. L'orifice de matrice a habituellement une section aéro dynamique plus épaisse que la section finale requise dans l'aube.
Le lingot est ensuite ex trudé à travers la matrice pour former une barre et cette barre de métal contenant encore la matière de remplissage est laminée à chaud à travers des rouleaux façonnés pour réduire l'épaisseur. Finalement, la barre est découpée en tronçons plus courts formant chacun une aube, et la matière de remplissage est enlevée.
Des difficultés cependant apparaissent lors que la section transversale de l'aube n'est pas partout uniforme.- Ainsi, dans une aube de ro tor, il est nécessaire de fournir une racine pour la fixation de l'aûbe sur un disque de rotor et également éventuellement de former un ban dage à l'extrémité libre, et la section de l'aube proprement dite devoir varier à la fois en forme et en dimension sur toute sa longueur.
Un procédé connu de fabrication d'aubes mobiles pleines consiste à forger une ébauche qui habi tuellement est constituée par un corps s'éten dant entre deux têtes, ces dernières présentant une plus grande surface de section transver sale que le corps et le tout ayant des profils circulaires. Le forgeage sert à former le pied, le corps de l'aube et un bandage à l'extrémité libre: Pendant le forgeage, l'aube est façonnée au profil désiré avec changement de courbure et d'amincissement sur toute sa longueur.
Si l'ébauche utilisée dans un tel procédé comporte des trous qui sont remplis d'une matière ap propriée, l'aube résultant comportera encore des trous, mais ils auront une section trans versale irrégulière et sont sujets à présenter de grandes variations du pied au sommet. Ceci est un résultat inévitable de l'opération de for geage qui, cependant, est nécessaire lorsque la section transversale n'est pas uniforme sur toute la longueur.
Jusqu'à présent il n'a pas été possible d'éviter ces inconvénients.
Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'on donne à l'ébauche approximative ment l'aire de section transversale requise pour le pied, en ce qu'on l'usine sur la longueur de son corps jusqu'à l'aire de section transver sale requise en chaque point de sa longueur, et en ce qu'on change ensuite la forme par forgeage, mais pas la longueur de cette partie usinée.
Le dessin. annexé illustre, à titre d'exem ple, une mise en oeuvre du procédé faisant l'ob jet de la présente invention. La fig. 1 est une vue en coupe transver sale à travers un lingot. La fig. 2 est une coupe par la ligne II-II de la fig. 1. La fig. 3 est une coupe longitudinale à travers une ébauche découpée à partir d'une barre produite par extrusion du lingot. La fig. 4 est une coupe par la ligne<I>IV-IV</I> de la fig. 3.
La fig. 5 est une vue en perspective de l'ébauche après usinage.
La fig. 6 est une coupe par la ligne<I>VI-VI</I> de la fig. 5.
La fig. 7 est une vue en perspective d'une aube fabriquée par forgeage de l'ébauche usi née. Les fig. 8, 9 et 10 sont des coupes par les lignes VIII-VIII, IX-IX et X-X respective ment de la fig. 7. La fig. 11 est une vue en perspective d'une autre aube.
Le matériau de départ est un lingot. cylin drique 1 en un alliage résistant au fluage, par exemple un alliage au chrome-nickel ou au chrome-nickel-cobalt. Quatre trous borgnes 2, de section transversale circulaire, sont percés axialement sur un arc de cercle 3 passant par l'axe du lingot et sont remplis d'une matière, par exemple un alliage fer-manganèse-titane, qui a des propriétés d'écoulement semblables à celles de l'alliage du lingot.
Le lingot 1 est ensuite amené à la température d'extrusion, placé dans le logement d'une presse d'extru sion et tourné de sorte que les trous 2 soient correctement orientés par rapport à la matrice. Cette matrice comporte un orifice de surface ayant approximativement celle requise pour le pied et une forme de tige de rhubarbe, c'est- à-dire une forme plus ou moins rectangulaire mais présentant deux côtés opposés arqués. Le lingot 1 est extrudé à travers cette matrice, ce qui a pour résultat de lui donner la forme d'une barre. Dans cette barre, les trous 2 sont déformés et deviennent pratiquement ellipti ques, ces trous s'étendant encore sur un arc de cercle.
La barre est ensuite coupée en tronçons dont chacun est une ébauche pour une aube et dont une est représentée aux fig. 3 et 4. L'ébauche est usinée pour former un corps central aminci 5 entre deux parties d'extrémité qui sont usinées à un degré plus ou moins grand pour fournir du métal pour le pied 6 et un bandage 7 respectivement, comme re présenté aux fig. 5 et 6. La forme du corps 5 dépend des formes requises pour les passa ges de refroidissement, mais le volume total du corps est égal au volume de l'aube finale proprement dite.
L'ébauche usinée est ensuite forgée par pressage à chaud dans une paire de matrices fermées pour transformer le pied 6 à la forme générale rectangulaire représentée à la fig. 7, pour transformer le corps de l'aube ayant un amincissement et un changement de courbure et pour transformer le bandage 7 en une forme générale rectangulaire. Dans ce procédé, la forme des trous 2 change selon le phangement de forme de la section de l'ébauche, mais il n'y a pas de changement de la longueur de l'ébauche.
Les trous pratiqués dans le pied et le bandage sont amenés à s'étendre suivant des lignes droites au lieu d'un arc, comme repré senté aux fig. 8 et 10, et la forme des trous sur toute l'aube proprement dite vatie avec le changement de section de ladite aube et est représentée à la fig. 9.
Si l'on doit donner les meilleures propriétés à l'alliage de l'aube, un traitement thermique est requis et est appliqué à l'aube forgée. La matière de remplissage est ensuite enlevée par lixiviation d'acide. Tout usinage final néces saire peut ensuite être effectué.
Si on le désire, le pied peut être usiné en forme de sapin , comme représenté en 8 à la fig. 11.
Si aucun bandage n'est nécessaire, l'ébau che est usinée de telle sorte que le corps s'étende jusqu'au sommet ou à l'extrémité libre.
On remarquera que le procédé décrit per met de fabriquer une aube dans laquelle les passages occupent différentes positions relati ves dans le pied et dans l'aube proprement dite. Les passages s'étendent dans une bande rectiligne étroite à travers le pied, ce qui est essentiel dans un pied en forme de sapin, et dans une bande incurvée à travers l'aube pro prement dite et en fait ils suivent la forme incurvée tordue et amincie de la section aéro- dynamique de l'aube elle-même. Le tracé dés passages change par conséquent lorsqu'il pénè tre dans le pied à partir de l'aube proprement dite et se modifie quelque peu dans l'aube. Ces changements peuvent être faits par forgeage mais non pas par usinage.
Si cependant seul le forgeage est utilisé, les passages dans l'aube sont trop déformés. La combinaison des opé rations d'usinage et de forgeage utilisée selon le procédé décrit permet de réaliser le produit désiré. Le procédé décrit permet également de contrôler plus facilement que jusqu'à présent la forme desdits passages.